• 제목/요약/키워드: 도플러 주파수

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도플러효과에 의한 주파수 변화에 대응하는 수중 초음파변환자의 제안 (An Underwater Acoustic Transducer Responding to Frequency Shift by Doppler Effect)

  • 김정환;김무준;하강열
    • 센서학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.16-23
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    • 1999
  • 수중에서 초음파변환자가 이동하면서 정지하고 있는 물체를 탐지하는 경우, 도플러(Doppler)효과에 의해 생기는 반사파의 주파수 편이 때문에 수신감도가 저하하게 된다. 이를 막기 위한 방법으로 본 연구에서는 기존의 주파수 가변형 초음파변환자의 기계임피던스 가변용 압전층에 새로이 설계 제작한 유속감지형 가변콘덴서를 부착함으로써, 변환자의 이동속도에 따라 공진주파수가 자동적으로 추종하는 수중 초음파변환자를 제안하고, 그 특성을 조사하였다. 그 결과, $1{\sim}10^m/_s$의 속도범위에서 이론 계산치와 실험치는 비교적 좋은 일치를 나타내어, 도플러 효과에 의한 수신감도의 저하를 막을 수 있음이 확인되었다.

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비선형 chirp 신호를 이용한 수중음향통신 (Underwater Acoustic Communication Using Nonlinear Chirp Signal)

  • 이창은;김기만;김우식;천승용;이상국
    • 한국음향학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.255-261
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    • 2014
  • 본 논문에서는 수중음향통신에서 비선형 chirp 변조 신호를 사용하는 방법을 제안한다. 과거 대부분의 수중음향통신에서는 반송파의 크기, 주파수 또는 위상에 정보를 실었다. 이에 반해 제안된 방법은 심볼 내에서 반송파의 주파수 변화율에 정보를 포함하게 된다. 특히, 반송파로 비선형 chirp 신호의 일종인 하이퍼볼릭 주파수 변조 신호를 사용하는 경우, 도플러 채널에서 강한 특성을 가진다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 기존 방법과 비교 및 분석하였다. 제안된 방식과 선형 주파수 변조 신호를 갖는 기존 방식을 비교하였을 때 도플러 편이가 있는 경우 제안된 방법의 오차 확률이 평균 5~12 % 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 제안된 방법의 성능을 분석하기 위해 해상실험이 수행되었다.

빔공간 다채널 비음수 행렬 분해에 기초한 잔향에서의 지속파 능동 소나 표적 탐지 기법에 대한 연구 (A study on the target detection method of the continuous-wave active sonar in reverberation based on beamspace-domain multichannel nonnegative matrix factorization)

  • 이석진
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.489-498
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    • 2018
  • 본 논문에서는 잔향이 존재하는 환경에서 낮은 도플러 주파수를 가지는 지속파 능동 소나의 반사음이 수신될 때, 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 이를 탐지하는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 지속파 능동 소나에서 수신기가 이동하는 경우 도플러 효과로 인하여 잔향 주파수 대역이 넓어지며, 이 경우 낮은 도플러 주파수를 가지는 표적 반사음은 잔향에 의해 방해를 받는다. 본 논문에서 고안한 알고리즘은 빔공간 다채널 비음수 행렬 분해 기법을 이용하여 수신음의 다채널 스펙트로그램을 주파수 기저, 시간 기저, 빔형성기 이득으로 분석한 후, 적절한 기저를 선택하여 반사음의 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정한다. 해당 알고리즘의 동작을 분석하기 위하여 다양한 신호대잔향음 환경에서의 시뮬레이션을 수행하였으며, 분석 결과 고안한 알고리즘이 주파수, 시간, 그리고 방위를 추정할 수 있으나 낮은 신호대잔향비 환경에서 성능이 저하됨을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 향후 기저 선택 알고리즘을 수정함으로써 성능을 개선할 수 있을 것이라 예상된다.

초음파 섹터 B-스캐너의 개발(III)-초음파 펄스 도플러 장치- (Development of Ultrasound Sector B-Scanner(III)-Pulsed Ultrasonic Doppler System-)

  • 백광렬;안영복
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.139-146
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    • 1986
  • 본 논문은 tms 32010이라는 디지탈 신호 처리용소자를 사용하여 초음하 펄스 도플러 장치를 구현한 것이다. 도플러 장피란 초음파 신호의 송수신 과정에서 발생하는 도플러 효과를 이용하여 혈류의 속도를 측정하는 장치이다. 한 점에서의 속도를 측정하는 단일채널 도플러 장치에서는 실시간 고속 푸리에 변환기를 구현하여 도플러 주하수의 스펙트럼을 측정함으로서 혈류속도를 측정하며 초음파 빔의 일직선상에서의 여러점을 동시에 측정하는 다중채널 도플러 장치에서는 영점교차검출기를 구현하여 평균주파수를 측정하였다. 자중채널 장치는 직렬처리법을 사용하여 하드웨어를 간단히 하였으며 8점에서의 속도를 측정할 수 있도록 하였다.

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레이저 다이오드의 자기혼합 효과를 이용한 조직혈류 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Tissue Blood Flow by the Self-Mixing Effect of Laser Diode)

  • 고한우
    • 센서학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.57-64
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    • 1994
  • 레이저 다이오드의 자기혼합 효과를 이용한 조직혈류측정을 위한 기초연구를 하였다. 이동물체로 인한 레이저 도플러 신호를 자기혼합 효과에 의해 검출하였으며, 피검자의 인지로부터 비관혈적으로 조직의 혈류 변화를 측정할 수 있었다. 이동 물체의 이동속도가 변함에 따라 자기혼합 효과에 의한 도플러 편이 주파수는 선형적으로 변하였으며, in-vivo 실험의 인지에서 측정된 토플러 신호는 운동후의 주파수가 운동전의 주파수 보다 높았으며, 이는 운동생리학적인 결과와도 일치하였다.

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OFDM 통신 시스템에서의 간섭 현상에 관한 연구 (A Study on Interference Effects in OFDM System)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.988-994
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    • 2004
  • 본 논문에서는 주파수 옵셋, 도플러 확산, 오실레이터 페이즈 노이즈에 의한 간섭현상, 즉 왜곡에 관해서 정리하고 다양한 채널환경에서 이에 따른 OFDM 시스템의 성능을 분석하였다. 이러한 왜곡들은 마치 부가성 백색 잡음처럼 각 부반송파간의 간섭을 유발하기 때문에 OFDM 시스템의 성능은 떨어지게 된다. 그러므로 본 연구에서는 OFDM 방식을 적용한 이동통신 시스템에서의 왜곡에 따른 성능분석을 위하여 다양한 채널환경 하에서 지정된 SNR을 유지하기 위한 주파수 옵셋과 도플러 주파수 한계치, 오실레이터 페이즈 노이즈에 의한 시스템의 성능저하 특성들을 분석하였다.

OFDMA 하향링크 시스템의 성능 분석 (Performance Evaluation of Downlink OFDMA Systems)

  • 최승국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.798-805
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    • 2006
  • OFDMA 하향링크 시스템에서 비선형 전력 증폭기와 반송파 주파수 편차의 영향을 고려하여 데이터가 주파수 선택적 Rayleigh 도플러 시변 페이딩 채널을 통하여 전송될 때 비트 오류율을 분석한다. 본 논문에서는 우수한 비트 오류율 특성을 위하여 사용자 수에 따라 요구되는 비선형 증폭기의 최대 출력 전력 대 평균 출력 전력 비(OBO)와 반송파 주파수 편차의 크기를 구하며, 도플러 페이딩의 정도에 따라 결정되는 비트 오류율 특성 열화를 분석한다.

OFDMA 상향링크 시스템의 성능 분석 (Performance Evaluation of Uplink OFDMA Systems)

  • 최승국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2391-2397
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    • 2007
  • OFDMA의 상향링크 시스템에서 비선형 전력 증폭기와 반송파 주파수 편차의 영향을 고려하여 데이터가 주파수 선택적 Rayleigh 도플러 시변 페이딩 채널을 통하여 전송될 때 비트 오류율을 분석한다. 본 논문에서는 우수한 비트 오류율 특성을 위하여 사용자 수에 따라 요구되는 비선형 증폭기의 최대 출력 전력 대 평균 출력 전력 비(OBO)와 반송파 주파수 편차의 크기를 구하며, 도플러 페이딩의 정도에 따라 결정되는 비트 오류율 특성 열화를 분석한다.

계단 주파수 변조된 펄스 도플러 기법을 이용한 고해상도 전방 충돌 회피용 차량 레이다 성능 분석 (High Resolution Forward-Looking Collision Avoidance Automotive Radar Using Stepped-Frequency Pulsed-Doppler(SFPD) Technique)

  • 우성철;곽영길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.784-790
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    • 2009
  • 전방 감시 차량용 레이다에서 표적 거리와 속도 정보를 얻기 위해서는 일반적으로 주파수 변조된 연속파형(FMCW)이나 펄스 도플러(PD) 파형을 사용하고 있다. 그러나 고해상도의 표적 정보를 얻기 위해서는 펄스 폭이 매우 좁고 넓은 대역폭을 사용하여야 하므로 상대적으로 높은 첨두 전력이 필요하고 고속의 디지털 변환 처리속도가 요구된다. 본 논문에서는 계단 주파수 변조된 펄스 도들러 파형을 이용하여 고해상도의 표적 정보를 획득할 수 있는 SFPD(Stepped-frequency Pulsed-Doppler) 처리 기법을 제시한다. 제안된 SFPD 기법은 시뮬레이션을 통하여 기존의 FMCW 및 펄스 도플러 파형 방식과 비교 분석하였다. 본 기법은 필요에 따라서 거리 및 도플러 해상도를 가변할 수 있는 장점이 있기 때문에 이론적으로 고해상도의 표적 영상 형성이 가능하여 향후 정밀한 차량 충돌 방지를 위한 표적 식별에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

시간-주파수 영역 해석법을 이용한 레이더 영상 품질 개선에 대한 연구 (Improvement of Radar Images Using Time-Frequency Transform)

  • 정상원;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.14-19
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    • 2010
  • 본 논문에서는 흐려진 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상의 회전 오차를 보상하기 위해 시간-주파수 영역 해석법을 이용한 회전 이동 보상(rotational motion compensation) 알고리즘을 제시한다. 실제의 비행 환경에서는 표적의 회전이나 가속 등의 움직임으로 인하여 도플러 주파수 천이가 시간에 따라 변하게 되고, 이에 따라 회전 오차(motion error)가 발생한다. 본 알고리즘으로 도플러 주파수 영역 방향으로 흐려진 ISAR 영상을 개선한다. 시뮬레이션 결과, 기동하는 표적에 회전 오차가 있을 경우에 시간-주파수 영역 해석법은 흐려진 레이더 영상의 품질을 개선하는데 효율적임을 알 수 있다.